Sinteza ADN-ului apare ca parte a replicării ADN-ului. ADN-ul este purtătorul informațiilor genetice și controlează toate procesele vieții. Este localizat în nucleul celulei la oameni ca în toate celelalte organisme vii. ADN-ul are forma unui fir dublu, similar cu o scară de frânghie înfășurată, care se numește helix. Această dublă helix este formată din doi ADN molecule. Fiecare dintre cele două fire simple complementare este alcătuită dintr-o coloană vertebrală a zahăr molecule (dezoxiriboză) și fosfat reziduuri, la care cele patru azot organice Baze de sunt atașate guanina, adenina, citozina și timina. Cele două fire sunt legate între ele prin intermediul hidrogen legături între opuse, așa-numitele complementare, Baze de. Aici, conform principiului perechii complementare de baze, legăturile sunt posibile numai între guanină și citozină, pe de o parte, și adenină și timină, pe de altă parte.
Ce este sinteza ADN-ului?
Sinteza ADN are loc ca parte a replicării ADN-ului. ADN-ul este purtătorul informațiilor genetice și controlează toate procesele vieții. Pentru ca ADN-ul să se reproducă, este necesar procesul de sinteză a ADN-ului. Descrie clădirea acidul dezoxiribonucleic (prescurtat ca ADN sau, de asemenea, ADN). Enzima decisivă în acest proces este ADN-polimeraza. Numai în acest fel este posibilă diviziunea celulară. Pentru replicare, firul dublu de ADN înfășurat este mai întâi desfăcut de enzime cunoscute sub numele de helicaze și topoizomeraze, iar cele două fire individuale sunt separate unele de altele. Această pregătire pentru replicarea propriu-zisă se numește inițiere. Acum este sintetizată o bucată de ARN, de care ADN polimeraza are nevoie ca punct de plecare pentru activitatea sa enzimatică. În timpul următoarei alungiri (extensie de catenă), fiecare catenă poate fi utilizată de ADN polimerază ca șablon pentru a sintetiza ADN-ul complementar complementar. Din moment ce unul dintre Baze de poate forma vreodată legături cu o altă bază, este posibil să utilizați o singură fire pentru a reconstrui cealaltă fire corespunzătoare. Această atribuire a bazelor complementare este sarcina ADN polimerazei. zahăr-fosfat coloana vertebrală a noului fir ADN este apoi legată de o ligază. Acest lucru creează două catene ADN noi, fiecare conținând câte o catena din vechiul helix ADN. Noua helică dublă este, prin urmare, numită semiconservatoare. Ambele fire ale helixului dublu au o polaritate care indică orientarea molecule. Direcția celor două molecule de ADN dintr-o helix este opusă. Cu toate acestea, deoarece ADN polimeraza funcționează doar într-o singură direcție, numai catena care se află în orientarea corespunzătoare poate fi construită continuu. Cealaltă suvită este sintetizată bucată cu bucată. Segmentele ADN rezultate, cunoscute și sub denumirea de fragmente Okazaki, sunt apoi unite împreună de ligază. Terminarea sintezei ADN-ului cu ajutorul diferiților cofactori se numește terminare.
Funcția și sarcina
Deoarece majoritatea celulelor au o durată de viață limitată, noile celule trebuie formate în mod constant în corp prin diviziune celulară pentru a le înlocui pe cele care mor. De exemplu, roșu sânge celulele din corpul uman au o durată medie de viață de 120 de zile, în timp ce unele celule intestinale trebuie înlocuite cu celule noi după numai una sau două zile. Acest lucru necesită divizarea celulelor mitotice, în care două celule fiice noi identice sunt create dintr-o celulă mamă. Ambele celule necesită setul complet de gene, deci spre deosebire de alte componente celulare, acest lucru nu poate fi pur și simplu împărțit. Pentru a se asigura că nu se pierd informații genetice în timpul divizării, ADN-ul trebuie să fie duplicat („replicat”) înainte de divizare. Diviziunile celulare au loc, de asemenea, în timpul maturării celulelor germinale masculine și feminine (ovul și spermă celule). Cu toate acestea, în diviziunile meiotice care au loc, ADN-ul nu este duplicat deoarece se dorește o reducere la jumătate a ADN-ului. Când oul și spermă siguranța, numărul complet de cromozomi, starea de ambalare a ADN-ului, este apoi realizată din nou. ADN-ul este esențial pentru funcționarea corpului uman și a tuturor celorlalte organisme, deoarece este baza pentru sinteza proteine. O combinație de trei baze consecutive reprezintă fiecare un aminoacid, de unde și termenul cod triplet. Fiecare triplet de bază este „tradus” într-un aminoacid prin ARN mesager (ARNm); aceste aminoacizi sunt apoi legate în plasma celulară pentru a se forma proteine.MARN diferă de ADN doar într-un singur atom din zahăr reziduul coloanei vertebrale și în unele baze. MRNA servește astfel în principal ca purtător de informații pentru transportul informațiilor stocate în ADN de la nucleu la citoplasmă.
Boli și tulburări
Un organism incapabil de sinteză a ADN-ului nu ar fi viabil, deoarece celulele noi trebuie formate constant prin diviziune celulară chiar și în timpul dezvoltării embrionare. Cu toate acestea, erorile în sinteza ADN-ului, adică baze individuale inserate incorect, care nu respectă principiul perechii complementare de baze, apar relativ frecvent. Din acest motiv, celulele umane au sisteme de reparare. Acestea se bazează pe enzime care controlează catena dublă a ADN-ului și corectează bazele inserate incorect prin diferite mecanisme. De exemplu, zona din jurul bazei incorecte poate fi decupată și reconstruită conform principiului de sinteză explicat. Cu toate acestea, dacă sistemele de reparare a ADN-ului celulei sunt defecte sau supraîncărcate, se pot acumula nepotriviri de bază, așa-numitele mutații. Aceste mutații destabilizează genomul, crescând probabilitatea unor noi erori în cursul sintezei ADN-ului. O acumulare de astfel de mutații poate conduce la cancer. În acest proces, unele gene dobândesc un cancer-efectul de promovare (câștigul funcției) ca urmare a mutației, în timp ce alte gene își pierd efectul protector (pierderea funcției). Cu toate acestea, în unele celule, o rată de eroare crescută este chiar de dorit pentru a le face mai adaptabile, cum ar fi în anumite celule ale omului sistemului imunitar.
